(57)【要約】【課題】分散型の保安システムにおける新たな軌道回路装置の実現。【解決手段】軌道回路１０の境界に設置された軌道回路装置３０それぞれは、外方の軌道回路（レール）１０を介して外方の隣接する軌道回路装置３０と通信を行うとともに、内方の軌道回路（レール）１０を介して内方の隣接する軌道回路装置３０と通信を行うことができる。また、軌道回路１０において送信される情報が衝突しないように、各軌道回路装置３０それぞれが自装置の送受信タイミングを切り替えて制御している（同期状態）。そして、非同期状態となった場合には、例えば内方受信を契機として、同期状態に移行することが可能である。【選択図】図１
2013189080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道回路の境界に接続され、外方レールを介して外方隣接軌道回路装置と通信を行うとともに、内方レールを介して内方隣接軌道回路装置と通信を行い、閉そく信号機の現示を制御する軌道回路装置であって、
外方レールに現示制御情報を送信する外方送信手段と、
外方レールを介して外方隣接軌道回路装置から情報を受信する外方受信手段と、
内方レールを介して内方隣接軌道回路装置から現示制御情報を受信する内方受信手段と、
内方レールに情報を送信する内方送信手段と、
前記内方受信手段による現示制御情報の受信可否、及び、受信できた場合の受信した現示制御情報を用いて、閉そく信号機の現示を制御する信号現示制御手段と、
を備えた軌道回路装置。
【請求項２】
異常を検出する異常検出手段を更に備え、
前記外方受信手段は、外方レールを介して外方隣接軌道回路装置から異常検出情報を受信する外方異常受信手段を有し、
前記内方送信手段は、前記異常検出手段によって異常を検出した場合には自装置の異常検出情報を、前記外方異常受信手段によって異常検出情報を受信した場合には当該異常検出情報を、内方レールに送信する異常伝送手段を有する、
請求項１に記載の軌道回路装置。
【請求項３】
前記外方受信手段による受信可否に基づいて、外方側の軌道回路の在線状態である外方在線状態を検知する外方在線検知手段を更に備え、
前記内方送信手段は、前記外方在線検知手段によって検知された外方在線状態を、内方レールに送信する外方在線状態送信手段を有し、
前記外方受信手段は、外方レールを介して外方隣接軌道回路装置の外方在線状態（以下「外々方在線状態」という。）を受信する外々方在線状態受信手段を有し、
前記外方在線検知手段により検知された外方在線状態と、前記外々方在線状態受信手段により受信された外々方在線状態との在線状態の変化の順序に基づいて、外方在線状態の検知の異常を検出する外方在線検知異常検出手段を更に備えた、
請求項１又は２に記載の軌道回路装置。
【請求項４】
前記外方送信手段による送信と前記内方送信手段による送信とを時分割に行うことで、外方隣接軌道回路装置及び内方隣接軌道回路装置それぞれとの間で、互いの送受信タイミングが同期した半二重通信を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の軌道回路装置。
【請求項５】
内方隣接軌道回路装置との半二重通信が非同期状態の場合に、前記内方送信手段による送信を、前記内方受信手段による受信成功を検出するまで抑止し、当該検出後に当該抑止を解除して前記時分割の送信を開始することで同期状態に移行する通信状態制御手段を更に備えた請求項４に記載の軌道回路装置。
【請求項６】
軌道回路の境界に請求項１に記載の軌道回路装置を設け、レールを介して隣接する軌道回路装置間で通信を行う保安システムの制御方法であって、
前記軌道回路装置が異常を検出した場合に、当該軌道回路装置が、当該軌道回路装置の内方レールに異常検出情報を送信することと、
前記軌道回路装置が、当該軌道回路装置の外方レールを介して隣接外方の軌道回路装置から異常検出情報を受信した場合に、受信した異常検出情報を当該当該軌道回路装置の内方レールに送信することと、
を各軌道回路装置に実行させることにより、異常検出情報を内方方向へ順次伝送可能とすることを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道回路の境界に接続されて閉そく信号機の現示を制御する軌道回路装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の信号現示に関する保安システムには大きく分けて集中型と分散型とがある。集中型の保安システムは、制御範囲内の関係する信号保安設備を１箇所で集中的に制御するシステムである。駅構内を集中型の制御範囲とし、駅間については分散型の保安システムとすることが多い。また、ＡＴＣが用いられている線区などでは、駅間も集中型の制御範囲に含める場合もある。駅間を分散型にする利点は、ケーブル敷設等にかかる設置コストの面で有利となるからである。この場合の信号機の制御は、軌道回路の送受信機器を沿線の軌道回路の境界に配置し、軌道回路の送受信機器の列車検知条件によって行われる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０４１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の分散型の保安システムの欠点の１つは、分散設置された各機器と駅装置等との間に伝送手段が無く、各機器が独自に自律制御している点にある。伝送手段が無いため、駅間における軌道回路の故障を知ることができない。また、列車追跡ができないため、軌道リレーの落下が、列車在線による正常な落下であるのか故障による落下であるのかを区別できない。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、分散型の保安システムにおける上記の課題を補うことを可能とする全く新しい軌道回路装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の形態は、
軌道回路の境界に接続され、外方レールを介して外方隣接軌道回路装置と通信を行うとともに、内方レールを介して内方隣接軌道回路装置と通信を行い、閉そく信号機の現示を制御する軌道回路装置であって、
外方レールに現示制御情報を送信する外方送信手段と、
外方レールを介して外方隣接軌道回路装置から情報を受信する外方受信手段と、
内方レールを介して内方隣接軌道回路装置から現示制御情報を受信する内方受信手段と、
内方レールに情報を送信する内方送信手段と、
前記内方受信手段による現示制御情報の受信可否、及び、受信できた場合の受信した現示制御情報を用いて、閉そく信号機の現示を制御する信号現示制御手段と、
を備えた軌道回路装置である。
【０００７】
この第１の形態によれば、内方隣接軌道回路装置からの現示制御情報の受信可否、及び、受信した現示制御情報を用いて、閉そく信号機の現示を制御することができるとともに、隣接する軌道回路装置間で双方向の通信が可能となる新たな軌道回路装置を構成できる。
【０００８】
第２の形態として、第１の形態の軌道回路装置であって、
異常を検出する異常検出手段を更に備え、
前記外方受信手段は、外方レールを介して外方隣接軌道回路装置から異常検出情報を受信する外方異常受信手段を有し、
前記内方送信手段は、前記異常検出手段によって異常を検出した場合には自装置の異常検出情報を、前記外方異常受信手段によって異常検出情報を受信した場合には当該異常検出情報を、内方レールに送信する異常伝送手段を有する、
軌道回路装置を構成しても良い。
【０００９】
また、他の形態として、
軌道回路の境界に第１の形態の軌道回路装置を設け、レールを介して隣接する軌道回路装置間で通信を行う保安システムの制御方法であって、
前記軌道回路装置が異常を検出した場合に、当該軌道回路装置が、当該軌道回路装置の内方レールに異常検出情報を送信することと、
前記軌道回路装置が、当該軌道回路装置の外方レールを介して隣接外方の軌道回路装置から異常検出情報を受信した場合に、受信した異常検出情報を当該当該軌道回路装置の内方レールに送信することと、
を各軌道回路装置に実行させることにより、異常検出情報を内方方向へ順次伝送可能とすることを特徴とする制御方法を構成しても良い。
【００１０】
この第２の形態等によれば、１つの軌道回路装置が異常を検出した場合には、異常検出情報が、各軌道回路装置によって内方方向へ順次伝送される。これにより、軌道回路の異常検出情報を、いわゆるバケツリレー方式によって、例えば駅装置まで伝送することができる。
【００１１】
第３の形態として、第１又は第２の形態の軌道回路装置であって、
前記外方受信手段による受信可否に基づいて、外方側の軌道回路の在線状態である外方在線状態を検知する外方在線検知手段を更に備え、
前記内方送信手段は、前記外方在線検知手段によって検知された外方在線状態を、内方レールに送信する外方在線状態送信手段を有し、
前記外方受信手段は、外方レールを介して外方隣接軌道回路装置の外方在線状態（以下「外々方在線状態」という。）を受信する外々方在線状態受信手段を有し、
前記外方在線検知手段により検知された外方在線状態と、前記外々方在線状態受信手段により受信された外々方在線状態との在線状態の変化の順序に基づいて、外方在線状態の検知の異常を検出する外方在線検知異常検出手段を更に備えた、
軌道回路装置を構成しても良い。
【００１２】
この第３の形態によれば、外方隣接軌道回路装置からの情報の受信可否に基づいて外方側の軌道回路の在線状態を検知するとともに、検知した外方在線状態と、外方隣接軌道回路装置から受信した外々方在線状態との在線状態の変化の順序に基づいて、外方在線状態の検知の異常を検出することができる。すなわち、外方から列車が接近する場合、先ず、外々方の軌道回路が非在線から在線に変化した後、外方の軌道回路が非在線から在線に変化する。このため、このような在線状態の変化をしていない場合には、外方の軌道回路の異常を判断することができる。いわば列車追跡が可能になると言える。
【００１３】
第４の形態として、第１〜第３の何れかの形態の軌道回路装置であって、
前記外方送信手段による送信と前記内方送信手段による送信とを時分割に行うことで、外方隣接軌道回路装置及び内方隣接軌道回路装置それぞれとの間で、互いの送受信タイミングが同期した半二重通信を行うことを特徴とする軌道回路装置を構成しても良い。
【００１４】
この第４の形態によれば、軌道回路装置が、外方レールに情報を送信する外方送信と、内方レールに情報を送信する内方送信とを時分割に行うことで、外方隣接軌道回路装置及び内方隣接軌道回路装置それぞれとの間で、互いの送受信タイミングが同期した半二重通信を行うことができる。これにより、１つの軌道回路に対して双方の軌道回路装置から同時に情報が送信され、情報が衝突するといった事態を回避することができる。
【００１５】
第５の形態として、第４の形態の軌道回路装置であって、
内方隣接軌道回路装置との半二重通信が非同期状態の場合に、前記内方送信手段による送信を、前記内方受信手段による受信成功を検出するまで抑止し、当該検出後に当該抑止を解除して前記時分割の送信を開始することで同期状態に移行する通信状態制御手段を更に備えた軌道回路装置を構成しても良い。
【００１６】
この第５の形態によれば、内方隣接軌道回路装置との半二重通信が非同期状態の場合には、内方隣接軌道回路装置からの情報の受信が成功するまで内方送信を抑止し、内方受信が成功した後に、内方送信と外方送信との時分割の送信を開始することで、同期状態に移行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】保安システムの全体構成図。
【図２】現示制御の説明図。
【図３】列車進入時の具体的な現示制御の説明図。
【図４】列車進出時の具体的な現示制御の説明図。
【図５】同期状態の説明図。
【図６】非同期状態から同期状態への移行の説明図。
【図７】送受信される情報の説明図。
【図８】軌道回路の異常検出の説明図。
【図９】軌道回路装置の内部構成図。
【図１０】送受信制御処理のフローチャート。
【図１１】送受信制御処理中に実行される内方受信処理のフローチャート。
【図１２】送受信制御処理中に実行される内方受信処理のフローチャート。
【図１３】送受信制御処理中に実行される外方送信処理のフローチャート。
【図１４】送受信制御処理中に実行される内方送信処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。但し、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。
【００１９】
［全体構成］
図１は、本実施形態における保安システム１の全体構成図である。この保安システム１は、自動閉そく区間に設置される分散型のシステムであり、駅間を分割した閉そく区間毎に設置された軌道回路１０と、各閉そく区間の列車進入側に設けられた閉そく信号機２０と、各軌道回路の境界に接続された軌道回路装置３０とを備えて構成される。
【００２０】
軌道回路装置３０は、送信器及び受信器を有しており、軌道回路１０を介して、外方及び内方それぞれに隣接する軌道回路装置３０との間で、データの送受信（通信）を行うことができる。また、軌道回路装置３０は、内方に隣接する軌道回路装置３０との通信を行うことで、閉そく信号機２０の現示を制御する。
【００２１】
［原理１：現示制御］
図２は、保安システム１における現示制御を説明する図であり、１つの軌道回路１０について示している。なお、説明の簡単化のため、現示は「Ｇ現示（進行現示）」と「Ｒ現示（停止現示）」の２種類とする。
【００２２】
先ず、進出側の軌道回路装置３０−２から、閉そく信号機２０−１の現示を制御する現示信号が軌道回路１０に送信される。この現示信号は、軌道回路１０の在線状態によって決まる。すなわち、軌道回路１０が在線ならば「Ｒ現示」となり、非在線ならば「Ｇ現示」となる。なお、３現示方式であり、且つ、進出側の軌道回路装置３０−２の内方軌道回路が在線であれば、「Ｙ現示」となる。
【００２３】
そして、進入側の軌道回路装置３０−１は、軌道回路１０から現示信号を受信すると、この現示信号に従って閉そく信号機２０−１の現示を制御する。なお、現示信号が受信されないならば、Ｒ現示を表示させる。また、進入側の軌道回路装置３０−１は、受信した現示信号に対する現示応答信号を軌道回路１０に送信する。すなわち、Ｇ信号を受信したならば「Ｇｒ信号」を送信し、Ｒ信号を受信したならば「Ｒｒ信号」を送信する。なお、現示信号が受信されていないならば、受信無しを示す「Ｎ信号」を送信する。
【００２４】
軌道回路１０への列車の進入・進出に応じた現示制御の手順を、具体的に説明する。図３は、軌道回路１０への列車進入時の現示制御を説明する図である。先ず、軌道回路１０が非在線の状態では、進出側の軌道回路装置３０−２は、現示信号としてＧ信号を軌道回路１０に送信する。そして、進入側の軌道回路装置３０−１では、軌道回路１０からＧ信号を受信し、現示応答信号としてＧｒ信号を軌道回路１０に送信する。また、閉そく信号機２０−１にはＧ現示を表示させる。
【００２５】
この状態から、列車が軌道回路１０に進入すると、進入側の軌道回路装置３０−１では現示信号が受信されなくなる。すると、進入側の軌道回路装置３０−１は、現示応答信号としてＮ信号（受信無し）を軌道回路１０に送信する。このとき、進入側の軌道回路装置３０−１は、受信信号が無い状態が一定時間継続されると、軌道回路１０が在線と判断する。また、閉そく信号機２０の現示はＲ現示に変化する。
【００２６】
一方、進出側の軌道回路装置３０−２でも現示応答信号が受信されなくなる。進出側の軌道回路装置３０−２は、受信信号が無い状態が一定時間継続されると、軌道回路１０が在線と判断し、以降は、現示信号としてＲ信号を軌道回路１０に送信する。
【００２７】
つまり、軌道回路１０が在線の状態では、進出側の軌道回路装置３０−２は、現示信号としてＲ信号を軌道回路１０に送信し、進入側の軌道回路装置３０−１は、現示応答信号としてＮ信号（受信無し）を軌道回路１０に送信している。また、閉そく信号機２０−１はＲ現示とされている。
【００２８】
図４は、軌道回路１０からの列車進出時の現示制御を説明する図である。続いて、列車が軌道回路１０から完全に進出すると、進入側の軌道回路装置３０−１、及び、進出側の軌道回路装置３０−２は、ともに、軌道回路１０から信号を受信できるようになる。
【００２９】
すなわち、進入側の軌道回路装置３０−１は、軌道回路１０から現示信号であるＲ信号を受信し、現示応答信号としてＲｒ信号を軌道回路１０に送信する。一方、進出側の軌道回路装置３０−２は、現示応答信号であるＲｒ信号を受信する。このＲｒ信号を受信している状態が一定期間継続されると、軌道回路１０を非在線と判断し、軌道回路１０に送信する現示信号をＧ現示に変化させる。進出側の軌道回路装置３０−２は、軌道回路１０からＧ信号を受信すると、現示応答信号としてＧｒ信号を送信する。そして、このＧ信号を受信している状態が一定時間継続されると、閉そく信号機２０の現示をＧ現示に変化させる。
【００３０】
［原理２：同期／非同期］
このように、保安システム１では、１つの軌道回路１０に対して、双方向送信（進出側から進入側への送信、及び、進入側から進出側への送信）が行われる。このため、軌道回路１０において送信が衝突しないように、各軌道回路装置３０の送信及び受信のタイミングを制御する必要がある。具体的には、隣接する軌道回路装置３０の間で互いの送受信タイミングを同期させた半二重通信を行う。
【００３１】
図５は、各軌道回路装置３０が「同期」した状態における送受信手順を示す図である。図５に示す例では、内方（図中左方）から順に４台の軌道回路装置３０ａ〜３０ｄが設置されている。同期状態では、各軌道回路装置３０の送受信は、外方の軌道回路１０へ送信する「外方送信」と、内方の軌道回路１０へ送信する「内方送信」と、外方及び内方の軌道回路１０から受信する「双方向受信」との３つのタイムスロットに時分割され、各タイムスロットを定められた順序で所定時間Ｔの間隔で繰り返し実行する。本実施形態では、各軌道回路装置３０は、「外方送信」、「内方送信」、「双方送受信」の順で実行する。また、内方に１つ隣接する軌道回路装置３０は、外方に１つ隣接する軌道回路装置３０に比べて、大凡１タイムスロットだけ遅れたタイミングで送受信を実行する。
【００３２】
具体的には、時刻ｔ１において、軌道回路装置３０ａは「外方送信」しており、軌道回路装置３０ｂは「双方向受信」しており、軌道回路装置３０ｃは「内方送信」しており、軌道回路装置３０ｄは「外方送信」している。次の時刻ｔ２（＝ｔ１＋Ｔ）では、次のタイムスロットに移行しており、軌道回路装置３０ａは「内方送信」しており、軌道回路装置３０ｂは「外方送信」しており、軌道回路装置３０ｃは「双方向受信」しており、軌道回路装置３０ｄは「内方送信」している。同様に、その次の時刻ｔ３（＝ｔ２＋Ｔ）では、その次のタイムスロットに移行しており、軌道回路装置３０ａは「双方向受信」しており、軌道回路装置３０ｂは「内方送信」しており、軌道回路装置３０ｃは「外方送信」しており、軌道回路装置３０ｄは「双方向受信」している。
【００３３】
なお、詳細には、全ての軌道回路装置３０のタイムスロットの切り替えタイミングが、完全に一致していなくとも良く、１つのタイムスロット内で送信と受信とが成立する程度の時間が重なっていれば良い。
【００３４】
ところで、軌道回路装置３０の電源投入直後等では、同期が取れていない（「非同期」の）状態となっている。非同期状態では、内方の軌道回路１０への送信を行わず、「内方受信、及び、外方送信」、「双方向受信」、及び、「双方向受信」の３つのタイムスロットを、所定時間Ｔの間隔で繰り返す。すなわち、内方の軌道回路１０からの受信を待機しており、内方の軌道回路１０から信号を受信すると「同期」へ移行する。
【００３５】
図６は、軌道回路装置３０が「非同期」の状態における送受信手順を示す図である。図６に示す例では、内方（図面左方）から順に、３台の軌道回路装置３０ａ〜３０ｃが設置されている。軌道回路装置３０ａ，３０ｃは「同期」しているが、軌道回路装置３０ｂは「非同期」の状態である。
【００３６】
すなわち、時刻ｔ１において、軌道回路装置３０ｂは「内方受信、及び、外方送信」している。次の時刻ｔ２（＝ｔ１＋Ｔ）では、次のタイムスロットに移行し、軌道回路装置３０ｂは、「双方向受信」している。その次の時刻ｔ３（＝ｔ２＋Ｔ）では、その次のタイムスロットに移行し、軌道回路装置３０ｂは、「双方向受信」している。このように、非同期の状態にある軌道回路装置３０ｂは、「内方受信、及び、外方送信」、「双方向受信」、「双方向受信」の各タイムスロットを、所定時間Ｔの間隔で繰り返し行う。
【００３７】
そして、時刻ｔｎにおいて、内方の隣接する軌道回路１０から信号を受信すると、「同期」に移行する。すなわち、時刻ｔｎにおいて、内方の軌道回路装置３０ａは「外方送信」している。このため、軌道回路装置３０ｂは、この内方の軌道回路装置３０ａに対して１タイムスロット遅れるよう、次の時刻ｔｎ＋１（＝ｔｎ＋Ｔ）において、「外方送信」から開始して同期に移行する。
【００３８】
［原理３：送受信情報］
図７は、軌道回路装置３０の間で送受信される情報を説明する図である。軌道回路装置３０から外方の軌道回路１０−１へは外方送信情報５０が送信され、内方の軌道回路１０−２へは内方送信情報４０が送信される。
【００３９】
外方送信情報５０には、現示信号５２が含まれている。この現示信号５２は、外方の軌道回路１０−１の閉そく信号機２０の現示を制御する信号である（図２参照）。
【００４０】
内方送信情報４０には、現示応答信号４２、列車接近情報４４及び異常検出情報４６が含まれている。現示応答信号４２は、内方の軌道回路装置３０から受信した現示信号に応答して送信される信号である（図２参照）。列車接近情報４４は、外方の軌道回路１０−１における在線状態（在線／非在線）を示す情報である。異常検出情報４６は、軌道回路１０に発生した異常に関する情報である。
【００４１】
［原理４：異常検出］
図８は、軌道回路１０の異常検出を説明する図である。軌道回路装置３０は、外方の軌道回路１０−１の在線状態（外方在線状態）と、もう一つ外方の軌道回路１０−３の在線状態（外々方在線状態）との変化から、外方の軌道回路１０−１の異常を検出する。外方の軌道回路１０−１の在線状態（外方在線状態）は、外方の軌道回路１０−１からの受信の有無から判断する。すなわち、何らかの信号が受信できたならば「非在線」、受信できないならば「在線」と判断する。また、外々方の軌道回路１０−３の在線状態（外々方在線状態）は、外方の軌道回路１０−１から受信した内方送信情報４０に含まれている列車接近情報４４である。
【００４２】
列車が接近してくる場合、先ず、列車が外々方の軌道回路１０−３に進入することで、外々方在線状態が「非在線」から「在線」に変化する。次いで、列車が外方の軌道回路１０−１に進入すると、外方在線状態が「非在線」から「在線」に変化し、外方の軌道回路１０−１に完全に進入すると、外々方在線状態が「在線」から「非在線」に変化する。このため、これとは異なる在線状態の変化、例えば、外々方在線状態が「非在線」のまま、外方在線状態が「在線」となるといったような変化が生じた場合に、外方の軌道回路１０−１が異常であると判断することができる。
【００４３】
［構成］
図９は、軌道回路装置３０の内部構成図である。軌道回路装置３０は、送信器１１０と、外方受信器１３０と、内方受信器１２０と、処理部２００と、記憶部３００とを備える他、不図示であるが操作部及び表示部を備えている。
【００４４】
送信器１１０は、処理部２００から入力される送信データを用いて所定周波数の搬送波を変調し、生成した送信信号を軌道回路（レール）１０に出力する。また、この送信器１１０は、送信先を、外方の軌道回路１０−１或いは内方の軌道回路１０−２の何れかとする切り替え式であり、処理部２００によって指定された一方（内方或いは外方）の軌道回路１０に、送信信号を送信する。
【００４５】
内方受信器１２０は、内方の軌道回路（レール）１０からの受信信号（電気信号）を所定周波数の搬送波で復調し、受信データとして処理部２００に出力する。外方受信器１３０は、外方の軌道回路（レール）１０からの受信信号（電気信号）を所定周波数の搬送波で復調し、受信データとして処理部２００に出力する。
【００４６】
処理部２００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部３００に記憶されたプログラムやデータ、内方受信器１２０や外方受信器１３０が受信した受信データ等に基づいて、軌道回路装置３０の全体制御を行う。本実施形態では、処理部２００は、内方受信制御部２０２と、外方受信制御部２０４と、内方送信制御部２０６と、外方送信制御部２０８と、在線検知部２１０と、信号現示制御部２１２と、同期制御部２１４と、異常検出部２１６とを有している。
【００４７】
内方受信制御部２０２は、内方受信器１２０による受信データに対する受信処理を行う。すなわち、内方受信器１２０による受信信号の有無を判断し、受信有りの場合には、受信データである隣接外方の軌道回路装置からの外方送信情報５０を、内方受信情報３２４として記憶させる。そして、受信した外方送信信号５０に含まれる現示信号５２を、現示信号情報３２８として記憶させる。
【００４８】
外方受信制御部２０４は、外方受信器１３０による受信データに対する受信処理を行う。すなわち、外方受信器１３０による受信信号の有無を判断し、受信有りの場合には、受信データである隣接内方の軌道回路装置からの内方送信情報４０を、外方受信情報３２６として記憶させる。そして、この内方送信情報４０に含まれる列車接近情報４４を外々方在線状態情報３１８として記憶させるとともに、異常検出情報４６を転送用異常検出情報３２０として記憶する。
【００４９】
内方送信制御部２０６は、内方の軌道回路１０−２への送信を制御する。具体的には、内方の軌道回路１０−２から受信した外方送信情報５０に含まれる現示信号５２（現示信号情報３２８として記憶されている）に応じた現示応答信号４２を設定する。すなわち、現示信号が「Ｒ信号」ならば「Ｒｒ信号」とし、「Ｇ信号」ならば「Ｇｒ信号」とする。受信信号が無いならば「Ｎ信号」とする。また、外方の軌道回路１０−１における在線状態（外方在線状態情報３１６）を、列車接近情報４４に設定する。
【００５０】
また、外方の軌道回路１０−１から受信した内方送信情報４０に含まれている異常検出情報４６（転送用異常検出情報３２０として記憶されている）と、異常検出部２１６によって検出された外の軌道回路３０−１の異常に関する異常検出情報（異常検出結果情報３３０として記憶されている）とを、異常検出情報４６に設定する。
【００５１】
そして、これらの現示応答信号４２、列車接近情報４４及び異常検出情報４６を含む内方送信情報４０を生成し、生成した内方送信情報４０を、送信器１１０から内方の軌道回路１０−２に、所定時間Δｔの間隔で繰り返し送信する。
【００５２】
外方送信制御部２０８は、外方の軌道回路１０−１への送信を制御する。具体的には、外方の軌道回路１０−１の在線状態（外方在線状態情報３１６）に応じて、現示信号を決定する。すなわち、「在線」ならば「Ｒ信号」とし、「非在線」ならば「Ｇ信号」とする。そして、この現示信号５２を含む外方送信情報５０を生成し、生成した外方送信情報５０を、送信器１１０から外方の軌道回路１０−１に、所定時間Δｔの間隔で繰り返し送信する。なお、３現示方式の場合には、更に、内方の軌道回路１０−２の在線状態（内方在線状態情報３１４）をも考慮して現示信号を決定する。
【００５３】
在線検知部２１０は、内方の軌道回路１０−２、及び、外方の軌道回路１０−１それぞれについて、列車の在線を検知する。すなわち、内方受信器１２０による内方の軌道回路１０−２からの受信の有無を監視し、一定期間の間、信号が受信されない状態が継続されると、内方の軌道回路１０−２を「在線」と判断し、一定期間の間、信号が受信された状態が継続されると、内方の軌道回路１０−２を「非在線」と判断する。判断された内方の軌道回路１０−２の在線状態は、内方在線状態情報３１４として蓄積記憶される。
【００５４】
また、外方の軌道回路１０−１における在線状態についても同様に、外方受信器１３０による外方の軌道回路１０−１からの受信の有無を監視し、一定期間の間、信号が受信されない状態が継続されると、外方の軌道回路１０−１を「在線」と判断し、一定期間の間、信号が受信された状態が継続されると、外方の軌道回路１０−１を「非在線」と判断する。判断された外方の軌道回路１０−１の在線状態は、外方在線状態情報３１６として蓄積記憶される。
【００５５】
信号現示制御部２１２は、内方の軌道回路１０−２から受信された外方送信情報５０に含まれる現示信号５２（現示信号情報３２８として記憶されている）に従って、閉そく信号機２０の現示を制御する。また、内方の軌道回路１０−２から外方送信情報５０を受信できない場合には、「Ｒ現示」を表示させる。
【００５６】
同期制御部２１４は、内方の軌道回路装置３０と同期するよう、当該軌道回路装置３０における送受信を制御する。具体的には、同期している場合には、外方の軌道回路１０−１へ外方送信情報５０を送信する「外方送信」と、内方の軌道回路１０−２へ内方送信情報４０を送信する「内方送信」と、内方の軌道回路１０−２及び外方の軌道回路１０−１の双方から信号を受信する「双方向受信」とを、所定順序で所定期間Ｔの間隔で繰り返し実行させる。
【００５７】
一方、電源投入直後等の非同期の状態では、内方の軌道回路１０−２から信号を受信するとともに、外方の軌道回路１０−１へ外方送信情報５０を送信する「内方受信、及び、外方送信」と、内方の軌道回路１０−２及び外方の軌道回路１０−１の双方から信号を受信する「双方向受信」と、再度の「双方向受信」とを、所定時間Ｔの間隔で繰り返し実行させる。そして、内方の軌道回路１０−２から信号が受信されると、同期に移行する。
【００５８】
また、同期している場合、外方の軌道回路１０−１及び内方の軌道回路１０−２の何れからも受信が無い状態が所定時間（例えば、数十分程度）継続されると、非同期に移行する。
【００５９】
異常検出部２１６は、外方の軌道回路１０−１の在線状態（外方在線状態情報３１６として記憶されている）と、更に外方（外々方）の軌道回路の在線状態（外々方在線状態情報３１８として記憶されている）との変化をもとに、外方の軌道回路１０−１の異常を検出する。いわば列車追跡を行って、外方の軌道回路１０−１の異常を検出する。異常検出部２１６の検出結果（異常有無）は、異常検出結果情報３３０として記憶される。
【００６０】
記憶部３００は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部２００が軌道回路装置３０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を格納しているとともに、処理部２００の作業領域として用いられ、処理部２００が実行した演算結果や、内方受信器１２０や外方受信器１３０による受信データ等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部３００には、送受信制御プログラム３０２と、同期フラグ３１２と、内方在線状態情報３１４と、外方在線状態情報３１６と、外々方在線状態情報３１８と、転送用異常検出情報３２０と、軌道回路ＩＤ３２２と、内方受信情報３２４と、外方受信情報３２６と、現示信号情報３２８と、異常検出結果情報３３０とが記憶される。
【００６１】
［処理の流れ］
図１０は、全体の送受信制御処理を説明するフローチャートである。この処理は、処理部２００が送受信制御プログラム３０２を実行することで実現される処理である。
【００６２】
電源投入等によって本処理が開始されると、先ず、同期制御部２１４が、同期フラグを「０（非同期）」に初期設定する（ステップＡ１）。次いで、同期制御部２１４は、同期フラグを判断して、同期状態にあるか否かを判断し、同期フラグが「１（同期）」ならば（ステップＡ３：ＹＥＳ）、同期時制御処理を行う。すなわち、内方受信処理（図１２参照）を開始するとともに、外方受信処理（図１１参照）を開始する（ステップＡ５）。
【００６３】
そして、これらの処理の開始から所定時間Ｔが経過すると（ステップＡ７：ＹＥＳ）、実行中の内方受信処理及び外方受信処理をともに終了する（ステップＡ９）。次いで、外方送信処理を開始する（ステップＡ１１）。そして、この処理の開始から所定時間Ｔが経過すると（ステップＡ１３：ＹＥＳ）、実行中の外方送信処理を終了する（ステップＡ１５）。続いて、内方送信処理（図１４参照）を開始し（ステップＡ１７）、この処理の開始から所定時間Ｔが経過すると（ステップＡ１９：ＹＥＳ）、実行中の内方送信処理を終了する（ステップＡ２１）。
【００６４】
次いで、外方及び内方の軌道回路１０の何れからも受信無しの状態が所定時間以上継続されているか否かを判断し、受信無しの状態が所定時間以上継続されているならば（ステップＡ２３：ＹＥＳ）、非同時状態と判断して同期フラグを「０」に設定する（ステップＡ２５）。
【００６５】
続いて、処理部２００は、電源遮断等による本処理の終了指示がなされているか否かを判断し、なされていないならば（ステップＡ２７：ＮＯ）、ステップＡ５に戻り、同様の処理を繰り返す。また、終了指示がなされているならば（ステップＡ２７：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
【００６６】
一方、同期フラグが「０」ならば（ステップＡ３：ＮＯ）、非同期時処理を行う。すなわち、内方受信処理（図１２参照）を開始するとともに（ステップＡ２９）、外方送信処理（図１３参照）を開始する（ステップＡ３１）。
【００６７】
次いで、内方受信処理による内方の軌道回路１０からの受信有無を判断し、受信されたならば（ステップＡ３３：ＹＥＳ）、同時状態となったと判断して、実行中の外方送信処理を終了するとともに（ステップＡ３７）、内方受信処理を終了する（ステップＡ５３）。続いて、同期フラグを「１」に設定した後（ステップＡ５５）、ステップＡ１１に移行する。
【００６８】
また、内方の軌道回路１０からの受信が無い状態で、これらの処理の開始から所定時間Ｔが経過すると（ステップＡ３５：ＹＥＳ）、実行中の外方送信処理を終了する（ステップＡ３９）。次いで、外方受信処理（図１１参照）を開始する（ステップＡ４１）。
【００６９】
続いて、内方受信処理による内方の軌道回路１０からの受信有無を判断し、受信されたならば（ステップＡ４３：ＹＥＳ）、同期状態になったと判断して、実行中の外方受信処理を終了するとともに（ステップＡ４７）、内方受信処理を終了する（ステップＡ５３）。次いで、同期フラグを「１」に設定した後（ステップＡ５５）、ステップＡ１１に移行する。
【００７０】
そして、内方の軌道回路１０からの受信がない状態で、この処理の開始から所定時間２Ｔが経過すると（ステップＡ４５：ＹＥＳ）、実行中の外方受信処理を終了する（ステップＡ４９）。続いて、処理部２００は、電源遮断等による本処理の終了指示がなされているか否かを判断し、なされていないならば（ステップＡ５１：ＮＯ）、ステップＡ３１に戻り、同様の処理を繰り返す。また、終了指示がなされているならば（ステップＡ５１：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
【００７１】
図１１は、外方受信処理を説明するフローチャートである。外方受信処理では、所定時間間隔で、ループＡの処理を繰り返し実行する。ループＡでは、先ず、外方受信器１３０による受信信号の有無を判定する。受信信号が有るならば（ステップＢ１：ＹＥＳ）、受信有りが継続された時間を判断する。そして、継続時間が一定時間に達しているならば（ステップＢ３：ＹＥＳ）、外方在線状態を「非在線」に設定する（ステップＢ５）。
【００７２】
次いで、受信信号（隣接外方の軌道回路装置からの内方送信情報４０）に含まれる現示応答信号４２を判断し、「Ｘ信号（異常信号）」ならば（ステップＢ７：ＹＥＳ）、外方在線状態を「在線」に設定する（ステップＢ９）。
【００７３】
続いて、受信信号（隣接外方の軌道回路装置からの内方送信情報４０）に含まれる列車接近情報４４を、外々方在線状態として更新する（ステップＢ１１）。また、受信信号（隣接外方の軌道回路装置からの内方送信情報４０）に含まれる異常検出情報４６を、転送用異常検出情報４６として更新する（ステップＢ１３）。
【００７４】
一方、受信信号が無いならば（ステップＢ１：ＮＯ）、受信無しが継続された時間を判断する。そして、継続時間が一定時間に達しているならば（ステップＢ１５：ＹＥＳ）、外方在線状態を「在線」に設定する（ステップＢ１７）。その後、終了指示がなされたか否かを判断し、なされているならば（ステップＢ１９：ＹＥＳ）、ループＡを終了して、本処理を終了する。
【００７５】
図１２は、内方受信処理を説明するフローチャートである。内方受信処理では、所定時間間隔で、ループＢの処理を繰り返し実行する。ループＢでは、先ず、内方受信器１２０による受信信号の有無を判定する。受信信号が有るならば（ステップＣ１：ＹＥＳ）、受信有りが継続された時間を判断する。継続時間が一定時間に達しているならば（ステップＣ３：ＹＥＳ）、内方在線状態を「非在線」に設定する（ステップＣ５）。
【００７６】
次いで、受信信号（隣接内方の軌道回路装置からの外方受信情報３２６）に含まれる現示信号５２を判断する。現示信号が「Ｒ信号」ならば（ステップＣ７：Ｒ信号）、信号現示制御部２１２が、閉そく信号機２０に「Ｒ現示」を表示させる（ステップＣ９）。また、現示応答信号を「Ｒｒ信号」に設定する（ステップＣ１１）。
【００７７】
一方、現示信号が「Ｇ信号」ならば（ステップＣ７：Ｇ信号）、現示応答信号を「Ｇｒ信号」に設定する（ステップＣ１３）。次いで、「Ｇ信号」の受信が一定時間継続されているならば（ステップＣ１５：ＹＥＳ）、信号現示制御部２１２が、閉そく信号機２０に「Ｇ現示」を表示させる（ステップＣ１７）。
【００７８】
一方、受信信号が無いならば（ステップＣ１：ＮＯ）、信号現示制御部２１２が、閉そく信号機２０に「Ｒ現示」を表示させる（ステップＣ１９）。また、現示応答信号を「Ｎ信号（受信無し）」に設定する（ステップＣ２１）。次いで、受信無しが継続された時間を判断し、継続時間が一定時間に達しているならば（ステップＣ２３：ＹＥＳ）、内方在線状態を「在線」に設定する（ステップＣ２５）。続いて、終了指示がなされているか否かを判断し、なされているならば（ステップＣ２９：ＹＥＳ）、ループＢを終了して、本処理を終了する。
【００７９】
図１３は、外方送信処理を説明するフローチャートである。外方送信処理では、先ず、送信器１１０の送信先を、外方の軌道回路１０に設定を切り替える（ステップＤ１）。次いで、外方在線状態に応じて、閉そく信号機２０の現示を決定する（ステップＤ３）。そして、決定した現示信号を含む外方送信情報５０を生成する（ステップＤ５）。その後、本処理の終了指示がなされるまでの間（ステップＤ９：ＮＯ）、生成した外方送信情報５０を、送信器１１０を介して外方の軌道回路１０に、所定の送信時間間隔で、繰り返し送信させる（ステップＤ７）。そして、本処理の終了指示がなされたならば（ステップＤ９：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
【００８０】
図１４は、内方送信処理を説明するフローチャートである。内方送信処理では、先ず、送信器１１０の送信先を、内方の軌道回路１０に設定を切り替える（ステップＥ１）。次いで、異常検出部２１６によって異常の発生が検出されているならば（ステップＥ３：ＹＥＳ）、現示応答信号４２を「Ｘ信号（異常信号）」に更新設定する（ステップＥ５）。また、外方在線状態を、列車接近情報４４に設定する（ステップＥ７）。更に、転送用異常検出情報４６と、異常検出結果情報３３０に基づく自軌道の異常検出情報とを、まとめて異常検出情報４６として設定する（ステップＥ９）。そして、これらの現示応答信号４２、列車接近情報４４、及び、異常検出情報４６を含む内方送信情報を生成する（ステップＥ１１）。
【００８１】
その後、本処理の終了が指示されるまでの間（ステップＥ１５：ＮＯ）、生成した内方送信情報４０を、送信器１１０を介して内方の軌道回路１０に、所定の送信時間間隔で、繰り返し送信させる（ステップＥ１３）。そして、終了指示がなされたならば（ステップＥ１５：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
【００８２】
［作用効果］
このように、本実施形態によれば、軌道回路１０の境界に設置された軌道回路装置３０それぞれは、外方の軌道回路（レール）１０を介して外方の隣接する軌道回路装置３０と通信を行うとともに、内方の軌道回路（レール）１０を介して内方の隣接する軌道回路装置３０と通信を行うことができる。また、軌道回路１０において送信される情報が衝突しないように、各軌道回路装置３０それぞれが自装置の送受信タイミングを切り替えて制御している（同期状態）。そして、非同期状態となった場合には、例えば内方受信を契機として、同期状態に移行することが可能である。これにより、軌道回路１０の異常情報が、軌道回路装置３０を介したいわゆるバケツリレー方式によって、例えば内方の駅の駅装置まで転送される。
【００８３】
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であるのは勿論である。
【００８４】
例えば、同期状態にある軌道回路装置３０の送受信手順を、「外方送信」、「内方送信」及び「双方向受信」の３つのタイムスロットを繰り返し実行することにしたが（図５参照）、これを、「外方送信、及び、内方受信」、「内方送信、及び、外方受信」及び「双方向受信」としても良い。すなわち、情報を送信している方向とは逆の方向からの受信を行うようにする。軌道回路１０が正常な状態では、「外方送信」及び「内方送信」のときに受信すべき情報はないが、何らかの受信が有る場合に、帰線電流ノイズの異常やレール絶縁の劣化などといった、軌道回路１０に何らかの異常が発生している可能性を判断することができる。
【００８５】
また、隣接する軌道回路装置３０間の通信を半二重通信として説明したが、搬送波周波数を変更したり、変調方式を変更する等して同時に双方向通信を行う全二重通信を行うこととしてもよい。
【００８６】
また、異常検出部２１６が、外方の軌道回路１０−１の異常を検出することとして説明したが、他の異常を検出し、これを異常情報に含めて内方へ送信・転送することとしてもよい。例えば、内方送信情報４０に含める現示応答信号４２に、受信した外方送信情報５０に含まれていた現示信号５２のコピーを含めることとする。すると、一の軌道回路装置３０は、自身が内方隣接する軌道回路装置に送信した現示信号５２が正しく送り届けられたかどうかを、その内方隣接する軌道回路装置からの内方送信情報４０によって判断することができる。つまり、隣接する２つの軌道回路装置間で、通信経路に係る異常（例えば絶縁劣化の状態など）を検出することが可能となる。
【符号の説明】
【００８７】
１  保安システム
１０  軌道回路、２０  閉そく信号機
３０  軌道回路装置
１１０  送信器、１２０  内方受信器、１３０  外方受信器
２００  処理部
２０２  内方受信制御部、２０４  外方受信制御部
２０６  内方送信制御部、２０８  外方送信制御部
２１０  在線検知部、２１２  信号現示制御部
２１４  同期制御部、２１６  異常検出部
３００  記憶部
３０２  送受信制御プログラム、３１２  同期フラグ
３１４  内方在線状態情報、３１６  外方在線状態情報
３１８  外々方在線状態情報
３２０  転送用異常検出情報、３２２  軌道回路ＩＤ
３２４  内方受信情報、３２６  外方受信情報
３２８  現示信号情報、３３０  異常検出結果情報
５０  外方送信信号
５２  現示信号
４０  内方送信信号
４２  現示応答信号、４４  列車接近情報、４６  異常検出信号
【図１】
2013189080.tif 000003
【図２】
2013189080.tif 000004
【図３】
2013189080.tif 000005
【図４】
2013189080.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2013189080.tif 000009
【図８】
2013189080.tif 000010
【図９】
2013189080.tif 000011
【図１０】
2013189080.tif 000012
【図１１】
2013189080.tif 000013
【図１２】
2013189080.tif 000014
【図１３】
2013189080.tif 000015
【図１４】
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